Comet Interceptor sera la première sonde à stationner dans l’espace en attendant la cible idéale – peut-être une de l’extérieur du système solaire.

L’Agence spatiale européenne (ESA) a approuvé une nouvelle mission , appelée Comet Interceptor, qui sera lancée sans objectif précis en tête – à la place, à l’affût d’un visiteur du système solaire extérieur, ou même d’une autre étoile. 

Comet Interceptor pourrait donner aux chercheurs un premier aperçu de matériaux vierges bien au-delà de la portée du Soleil, ou même dévoiler la composition chimique des mondes extraterrestres.

Ce sera la première sonde à être stationnée dans l’espace, prête à voler vers une cible à court terme. 

« Nous prenons un risque important », déclare Günther Hasinger, directeur scientifique de l’ESA. « Mais c’est une grande récompense. »

La mission, présentée pour la première fois en 2019 , sera lancée en 2028 avec un nouveau télescope, Ariel, conçu pour étudier les atmosphères des exoplanètes. Les deux se rendront au deuxième point de Lagrange (L2), un point de stabilité gravitationnelle à 1,5 million de kilomètres de la Terre – au-delà de l’orbite de la Lune – où réside également le télescope spatial James Webb récemment lancé.

Ici, Comet Interceptor – la première des missions de développement rapide de «classe F» de l’ESA – restera flottant dans l’espace, tandis que les scientifiques de retour sur Terre recherchent une cible appropriée à visiter. 

L’objectif est de trouver une comète vierge sur une large orbite prenant des centaines d’années, connue sous le nom de comète à longue période, qui entre dans le système solaire pour la première fois. 

Une telle comète pourrait provenir d’une vaste région d’objets glacés appelée le nuage d’Oort, qui existe bien au-delà de Neptune dans le système solaire externe. Aucune mission n’a visité un tel objet auparavant. 

D’autres missions, telles que le vaisseau spatial Rosetta de l’ESA , ont visité des comètes à courte période, qui passent plus de temps dans le système solaire interne sur des orbites plus petites et sont donc plus fortement altérées par le Soleil.

« Comet Interceptor va nous donner un premier aperçu réel d’un corps primordial », déclare Alan Fitzsimmons, un chercheur sur les comètes de l’Université Queen’s de Belfast, au Royaume-Uni, qui n’est pas impliqué dans la mission. « Nous n’avons aucune idée de ce à quoi cela ressemblera. Ce sera vraiment une science nouvelle, jamais vue auparavant.

La mission comprendra un vaisseau spatial principal et deux sondes plus petites, dont l’une sera développée par l’Agence spatiale japonaise (JAXA). Suite à l’approbation de la mission la semaine dernière, l’ESA va maintenant sélectionner un maître d’œuvre pour développer le vaisseau spatial principal, à partir de l’un des deux modèles concurrents de Thales Alenia Space au Royaume-Uni et OHB Italia en Italie.

Une fois que le vaisseau spatial est en position à L2, il peut y attendre au moins six ans pour qu’une cible appropriée passe suffisamment près de l’orbite terrestre pour la visiter. Lorsque cela se produit, Comet Interceptor déclenche ses propulseurs et laisse L2 sur une trajectoire de survol. 

Le vaisseau spatial principal survolera la comète à une distance d’environ 1 000 kilomètres pour éviter tout dommage causé par des matériaux à proximité, tandis que les sondes plus petites plongeront plus près, jusqu’à 400 kilomètres seulement de la surface.

Riches récompenses

La rencontre entière ne durera que quelques heures, mais les récompenses scientifiques sont considérables et ne peuvent être égalées par des observations à distance avec des télescopes, y compris des mesures de la composition de la comète, des gaz et poussières émis, de sa température et des premières images rapprochées de un objet glacé aussi immaculé. 

Cela donnera une fenêtre sur la matière qui s’est formée à l’aube du système solaire, il y a 4,5 milliards d’années. 

« C’est un message dans une bouteille de la période de formation », explique Michael Kueppers de l’ESA à Madrid, scientifique du projet Comet Interceptor.

Plus d’une douzaine de comètes à longue période pénètrent dans le système solaire intérieur chaque année, bien que toutes ne soient pas accessibles par Comet Interceptor. 

L’équipe estime à 80 % la probabilité qu’une comète à longue période appropriée émerge à l’époque de Comet Interceptor à L2. 

De telles comètes ne peuvent être repérées que des mois avant leur approche la plus proche dans le système solaire interne, donc avoir un vaisseau spatial prêt à L2 rend le survol plus facile que d’essayer d’organiser un lancement à court terme depuis la Terre.

Dans le cas improbable où une comète à longue période appropriée ne se présenterait pas, la mission sera réorientée pour visiter une autre cible, telle que 73P/Schwassmann-Wachmann 3, une comète à courte période dont on pense qu’elle s’est brisée en morceaux.

Une possibilité encore plus séduisante est offerte, cependant. Au cours des cinq dernières années, deux objets ont été repérés volant au-delà de notre Soleil qui auraient été éjectés d’autres systèmes solaires, Oumuamua en 2017 et la comète Borisov en 2019.

Les observations télescopiques ont fourni des aperçus provisoires de ces visiteurs éphémères, et l’envoi d’un les engins spatiaux pourraient en dire beaucoup plus aux chercheurs sur leur composition, leur teneur en eau et le système dont ils sont issus.

Si un tel objet est repéré alors que Comet Interceptor est à L2, et si l’objet passe suffisamment près pour être visitable, alors le vaisseau spatial pourrait être envoyé pour l’intercepter à la place, nous donnant un aperçu sans précédent du matériel d’un autre système solaire. 

« L’aspect objet interstellaire est extrêmement excitant », déclare le scientifique planétaire Geraint Jones de l’University College London, qui a dirigé l’équipe qui a proposé la mission à l’ESA. « Les chances de trouver une cible interstellaire appropriée sont faibles. Mais nous resterons vigilants. »

« C’est la première fois qu’une mission d’intervention aussi rapide est effectuée », déclare Kueppers. « Nous ne nous attendons pas à avoir un grand nombre de cibles potentielles. »

doi : https://doi.org/10.1038/d41586-022-01696-x